[发明专利]一种由垃圾焚烧飞灰和生物质热解气化残渣制备的多孔生物陶粒及其制备方法

权利要求书

1.一种由垃圾焚烧飞灰和生物质热解气化残渣制备的多孔生物陶粒，其特征在于：所述的生物陶粒是由质量百分比为25～45％的经过含氯气化剂热处理后的垃圾焚烧飞灰、5～15％的生物质热解气化残渣、10～30％的粉煤灰、5～15％的电气石和15～35％的粘土制备而成；制备方法为：将生活垃圾焚烧飞灰在含氯气化剂存在的条件下经过高温800～1000℃处理后得到的残余灰渣、生物质经过低温热解-高温水蒸汽气化后得到热解残渣，与粉煤灰、粘土、成孔剂混合，经过造粒、干燥及850～1050℃的高温焙烧得到多孔生物陶粒。

2.如权利要求1所述的由垃圾焚烧飞灰和生物质热解气化残渣制备的多孔生物陶粒，其特征在于，所述含氯气化剂为氯化钾、氯化钙、氯化钠、氯化镁、氯化铝、氯化铁中的一种或两种以上的混合。

3.如权利要求1所述多孔生物陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)垃圾焚烧飞灰的气化处理：把垃圾焚烧飞灰与含氯气化剂混合，在800～1000℃下焙烧0.5～3h，所述含氯气化剂质量分数为2～20wt％；焙烧产生的二次飞灰通过布袋除尘器收集以回收利用，焙烧后的残余飞灰收集作为后续步骤的原材料之一；

(2)生物质热解气化：将生物质原料置于两段式热解气化反应炉中，先在反应炉内的上段热解炉膛中，在常压、绝氧或缺氧的条件下控制热解炉膛反应温度在300～600℃进行低温热解5～30s；然后热解后的焦炭下行至反应炉的气化炉膛，在底部进来的水蒸汽或水蒸汽/空气的混合气体的作用下，在700～900℃条件下进行高温水蒸汽气化2～10s，得到生物质热解气化残渣；

(3)原材料的预处理：将原材料干燥后，进行破碎，并过40～100目筛；

(4)按下列重量份配比将原材料进行混合并搅拌均匀：气化剂热处理后的垃圾焚烧飞灰25～45％、生物质热解气化残渣5～15％、电气石5～15％、粉煤灰10～30％、粘土15～35％；

(5)造粒：将水加入到步骤(4)混合均匀的原材料中，水的加入量为原材料总重量的30～50％，搅拌、造粒成粒径为2～15mm的颗粒；

(6)干燥：将步骤(5)获得的颗粒放入干燥箱中干燥至含水量小于10％；

(7)焙烧：将经过步骤(6)干燥的颗粒，按10～30℃/min的升温速率升温至300～500℃的预热温度后，预热15～35min；按5～15℃/min的升温速率升温至850～1050℃的焙烧温度后，焙烧30～90min；在3～5h内匀速降温至150℃，后自然降温至室温，即制得所要的多孔生物陶粒。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含氯气化剂为氯化钾、氯化钙、氯化钠、氯化镁、氯化铝、氯化铁中的一种或两种以上的混合。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生物质原料为可燃烧的有机废弃物。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述可燃烧的有机废弃物选自作物秸秆、稻壳或木屑。

7.如权利要求3-6任一所述的方法，其特征在于，所述粘土为高岭土、膨润土或凹凸棒粘土。